题目内容
如图装置中，a是250 mL的烧瓶，其中盛有标准状况下的空气（O2占
）和1.2 mol•L－1硝酸10
mL；b是未充气且放有0.384 g Cu粉的气球；C是夹紧的弹簧夹；d是盛有足量Na2O2的干燥管；e是充有CO2的注射器，整套装置不漏气。
（1）将气体b中的Cu粉小心倒入烧瓶中，要使Cu粉发生反应，是否一定需要对反应混合物进行加热（填“是”或“否”） ，发生反应的化学方程式是 ；充分反应后Cu粉有剩余，在反应过程中可观察到的现象是：① ，② ，③ ，④ ；
（2）欲加快铜与硝酸的反应速率，可采用多种不同的措施，若采用化学试剂法，下列试剂中可以使用的是（填代号） ；
A．蒸馏水 B．无水醋酸钠 C．石墨 D．AgNO3（少量）
（3）将烧瓶不断振荡，发现气球逐渐变小，直至被吸入烧瓶内，发生这一现象的原因是（用化学方程式表示） &nbs p; 。
（4）打开弹簧夹将CO2推入干燥管内继续振荡，使气体与气体、气体与液体间充分接触，可使剩余铜粉完全溶解，上述整个过程用一个总化学方程式表示则为：
，在此过程中，至少需要CO2
mL。（标准状况）
解析：
| （1）否；3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O
①液面有无色气泡冒出；②瓶中无色气体逐渐变成红棕色；③气球膨胀；④溶液变蓝色； （2）C D （3）4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3或4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3或2NO＋O2=2NO2 3NO2＋H2O=2HNO3＋NO （4）2Cu＋O2＋4HNO3=2Cu(NO3)2＋2H2O； 34.4
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提示：
| 将b中的铜粉倒入烧瓶中，铜与烧瓶中的稀硝酸发生反应，生成硝酸铜蓝色溶液和无色的NO气体，从溶液中逸出，由于烧瓶中有空气，空气中的氧气与生成的NO继续反应变成红棕色的NO2，产生的气体使气球膨胀。
欲加快铜跟硝酸的反应速率，可加入石墨或硝酸银溶液与铜形成原电池。将烧瓶不断振荡，烧瓶中的NO和NO2与空气中的O2及溶液中的水反应生成硝酸4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3或4NO2＋O2＋2H2O=4HNO3，使烧瓶中气体压强减小，气球不断变小，直至吸入烧瓶中。整个过程发生两个反应：3Cu＋8HNO3(稀)=3Cu(NO3)2＋2NO↑＋4H2O和4NO＋3O2＋2H2O=4HNO3，将两个反应相加，即得到总反应方程式为： 2Cu＋O2＋4HNO3=2Cu(NO3)2＋2H2O。根据此反应方程式判断出铜过量，若要使铜完全反应共需氧气67.2 mL。现烧瓶中空气里含有氧气250 mL×1/5=50 mL，还需要氧气67.2 mL －50 mL=17.2 mL。 根据氧气与二氧化硫的关系，计算可得： O2 ～ 2CO2 22400 mL 2×22400 mL 17.2 mL x
x=34.4 mL 至少需要二氧化碳34.4 mL。
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名校课堂系列答案
如图装置可用于多项定量实验．图中夹持固定装置已略去，甲有刻度，供量气用．
某化学兴趣小组用如图装置进行“市售锌粒和硫酸反应制取氢气的条件选择”的探究：当B中的化学反应趋于平稳后，每间隔一分钟收集一次氢气．不同条件下，每分钟收集到氢气的体积如下表：| 实验序号 | 硫酸浓度 | 饱和硫酸铜溶液体积/mL | 反应达到平稳的时间/min | 第1分钟收集氢气体积/mL | 第2分钟收集氢气体积/mL | 第3分钟收集氢气体积/mL | … |
| 1 | 20% | 0 | 5.4 | 6.1 | 11.9 | 13.7 | … |
| 2 | 20% | 0.5 | 2.5 | 23.9 | 32.1 | 33.5 | … |
| 3 | 30% | 0.5 | 1.1 | 60.7 | 89.9 | 90.1 | … |
| 4 | a% | 3.0 | 0.8 | 55.7 | 66.0 | 61.4 | … |
（1）关闭K2、打开K1，观察到
（2）实验l、2是对比探究实验，分析上表，说明该对比探究实验的目的是
（3）细口瓶C的容积为V（mL），为了使加入的锌（质量bg）不浪费，在C中还留有
| 2 |
| 5 |
（4）实验4是研究饱和硫酸铜溶液的体积对实验的影响，a值应为
A． 20 B．30 C．27 D． 40
（5）分析上表，市售锌粒和硫酸反应制取氢气的条件应该选择实验
（6）从实验后的废液中回收皓矾（ZnSO4?7H2O）所需的实验操作步骤是
（7）查资料得知：Cu++Cl-═CuCl↓．
湿法冶锌工艺中，硫酸锌溶液中常含有少量的氯离子，往其中加硫酸铜溶液和金属锌，可除去氯离子，其离子反应方程式是